从V8源码分析一个JS 数组的内存占用问题-阿里云开发者社区

开发者社区> 新零售淘系技术> 正文
登录阅读全文

从V8源码分析一个JS 数组的内存占用问题

简介: 前段时间,在排查一个问题的时候,遇到了一个有点令人困惑的情况,有下面这两段代码:

前段时间,在排查一个问题的时候,遇到了一个有点令人困惑的情况,有下面这两段代码:

const a = new Array(99999);
a[99998] = undefined;
const b = new Array(99999);
b[99999] = undefined;

我们通过 node --inspect-brk 来分别运行这两段代码,在代码运行的最开始和结束的时候分别task heap snapshot,分析对应的内存占用信息如下:

image.pngimage.png


可以发现第二段代码的内存占用明显要小于第一段,那么问题就出现在这个 99999 的越界赋值上面。


在V8代码(v8/src/objects/js-array.h#L19)中有很明确的标注,数组有两种模式,快数组和慢数组,在数组初始化时,默认的存储方式为快数组(v8/src/objects/js-objects.h#L317),其内存占用是连续的,而慢数组会使用HashTable来进行数据存储。 另外数组会分为压紧(Packed)的和有洞的(Holey)两种,例如 ['a', 'b', 'c'] 这样的数组长度为3,数组索引0、1、2均有值,那么就认为是Packed;而对于 ['a',,,'d'] 这样的数组,长度为4,但是索引1、2位置并没有进行初始化赋值,那么就认为是Holey。当数组出现了较大空洞的时候,内存明显是被浪费了。


V8中对于大型空洞数组进行了优化,在V8博客(https://v8.dev/blog/fast-properties)中进行说明了这一点,对于非常大的Holey数组来说,FixedArray会造成内存浪费,所以会使用字典来节约内存,也就是会使用慢数组模式。


使用v8-debug分别对最开始的两段代码进行调试:

image.png

image.png

可以很明显的看到,第一个数组为FixedArray,而第二个数组为Dictionary,那么为什么只有第二个数组转换为了字典模式呢?

在V8中JSArray是继承于JSObject的,所以当设置属性的时候,会依次执行 Object::SetPropertyObject::AddDataPropertyJSObject::AddDataElementShouldConvertToSlowElements ,回到V8代码中,ShouldConvertToSlowElements这个方法,它是用来判断是否将一个数组转换为慢模式(Dictionary)(v8/src/objects/js-objects-inl.h#L794):

image.png

从上面的代码可以看到,当设置 99998 的时候,索引小于当前容量的时候,返回值为false,也就是不进行转换。 而当设置 99999 这个索引的值的时候,因为超出了原来的FixedArray容量,那么就会进行扩容,扩容的算法(v8/src/objects/js-objects.h#L540)为容量 + 容量 /2 + 16,那么原来 99999 的容量就会扩容放大到 15万。

image.png


然后会执行 GetFastElementsUsage 来获取原来的数组中非空洞(v8/src/objects/js-objects.cc#L4725)的元素数量,乘以 kPreferFastElementsSizeFactor(值为3)kEntrySize (值为2) ,与新的容量长度进行对比,如果小于新的容量长度,那么就转换为慢数组。


最开始的第二段代码中,非空洞元素数量为0,计算后的乘积也为0,因此小于15万的新数组长度,于是数组转换为了慢数组,使用了Dictionary进行数据的存储,从而节省了大量的内存。

(本篇内容来自阿里巴巴淘系技术 洗剑)

版权声明:本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献,版权归原作者所有,阿里云开发者社区不拥有其著作权,亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《阿里云开发者社区用户服务协议》和《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,填写侵权投诉表单进行举报,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。

分享:

淘系技术部隶旗下包含淘宝技术、天猫技术、农村淘宝技术、闲鱼、iHome等团队和业务,是一支是具有商业和技术双重基因的螺旋体。 我们致力于成为全球最懂商业的技术创新团队,打造消费者和商家一体化的新零售智能商业平台,创新商业赛道。随着新零售业务的持续探索与快速发展,我们不断吸引用户增长、机器学习、视觉算法、音视频通信、数字媒体、端侧智能等领域全球顶尖专业人才加入,让科技引领面向未来的商业创新和进步。欢迎投递简历至ruoqi.zlj@taobao.com

官方博客
最新文章
相关文章
淘系开源,欢迎star哟